電壓互感器常見故障及異常分析

劉春珍

摘要：電壓互感器作為電力系統(tǒng)中重要的電氣設(shè)備，為電壓測量、繼電保護(hù)和自動(dòng)控制提供電壓數(shù)據(jù)。電容式電壓互感器因其特有優(yōu)點(diǎn)在變電站中得到了廣泛使用。本文闡述了220kV電容式電壓互感器常見故障及處理，并提出安全運(yùn)行的防范措施和相關(guān)的運(yùn)維建議。

關(guān)鍵詞：電容式電壓互感器;故障;異常分析

引言

近年來，電網(wǎng)系統(tǒng)在網(wǎng)運(yùn)行的變壓器因外部短路故障導(dǎo)致的惡性事故屢有發(fā)生，電壓互感器作為一種電壓轉(zhuǎn)換裝置，在保障變電站的安全穩(wěn)定運(yùn)行中承擔(dān)著非常重要的作用。在長期的運(yùn)行中，電壓互感器容易發(fā)生故障，對電力系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行造成不良影響。本文對電壓互感器的常見故障及異常進(jìn)行分析，并對電壓互感器各類的處理進(jìn)行討論，并對電壓互感器的日常維護(hù)進(jìn)行論述。

1電壓互感器的常見故障及異常分析

1.1末屏N端不可靠接地

某變電站，電容式電壓互感器發(fā)出異常放電噪聲，檢測到放電痕跡。經(jīng)全面分析檢查發(fā)現(xiàn)一相二次接線盒末屏N端與接地端子連接處存在虛接，導(dǎo)致電壓互感器末屏N端不可靠接地，N端與接地端子接觸不良，N端可能存在最高10kV電壓。此電壓為懸浮電壓，會(huì)對接地端子放電引起發(fā)熱。發(fā)生需接原因可能由于設(shè)備運(yùn)行中震動(dòng)導(dǎo)致壓接線的螺栓慢慢變松虛接，也可能是廠家施工工藝不規(guī)范，質(zhì)量控制把關(guān)不嚴(yán)，連接線外絕緣過長導(dǎo)致里面軟銅線沒有完全接觸接線端子而虛接，且此類故障驗(yàn)收時(shí)不易發(fā)現(xiàn)。

1.2設(shè)備過熱

在實(shí)際情況中該設(shè)備經(jīng)常存在熱量過大的現(xiàn)象。一旦設(shè)備熱量超出最大的承受范圍，就會(huì)使得有關(guān)部件被燒毀，情況嚴(yán)重的話還會(huì)發(fā)生電阻爆炸。這除了會(huì)影響到變電站的正常工作之外，還會(huì)造成巨大的經(jīng)濟(jì)損失。通常設(shè)備過熱的原因不外乎電阻過大，這是因?yàn)殡娮枋菬崃慨a(chǎn)生的根源。

1.3設(shè)備絕緣故障

該設(shè)備本身就具有半絕緣特性，但是在實(shí)際情況中因?yàn)槠渚唧w制作工藝不成熟，電容元件制作環(huán)境不夠干燥，環(huán)境當(dāng)中的水分子就極易進(jìn)入到元件之中，并在縫隙當(dāng)中不斷運(yùn)動(dòng)，最后導(dǎo)致設(shè)備被高達(dá) 220kV 的電壓擊穿，絕緣性降低，整個(gè)設(shè)備便無法正常安全穩(wěn)定地運(yùn)行。

1.4套管間放電閃絡(luò)

互感器在長期運(yùn)行中，套管如遇到突然施加的外力而導(dǎo)致被機(jī)械損傷，亦或有小動(dòng)物進(jìn)入套管，導(dǎo)致套管內(nèi)污染嚴(yán)重，進(jìn)而使得絕緣效果減弱。這會(huì)引起套管間發(fā)生放電閃絡(luò)，高壓側(cè)的熔斷器發(fā)生熔斷。

1.5電容絕緣部分被擊穿

在220kV的電壓互感器當(dāng)中，其電壓主要被其電容所承擔(dān)，220kV 的高壓就經(jīng)常會(huì)擊穿電容絕緣部分。電容絕緣部分一旦被擊穿，電容原本的降壓功能就會(huì)喪失。在選擇互感器的時(shí)候最好使用電容質(zhì)量比較強(qiáng)的產(chǎn)品，當(dāng)下使用最廣泛的就是有機(jī)合成絕緣油介質(zhì)，它能在很大程度上提升電容的耐高壓特性，并增大擊穿難度。除此以外，使用鋁箔折邊技術(shù)也能有效降低其設(shè)備制作時(shí)周邊環(huán)境的場強(qiáng)，降低被擊穿的幾率。

2電壓互感器的主要故障的處理

2.1電壓互感器回路斷線的處理

當(dāng)電壓互感器的回路發(fā)生斷線時(shí)，首先應(yīng)停用其所帶的繼電保護(hù)裝置，確保其發(fā)生誤動(dòng)。其次，分析回路斷線的原因，如因二次回路發(fā)生故障，則應(yīng)根據(jù)檢測儀表來測量設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)不要改變設(shè)備的運(yùn)行方式，避免誤操作的發(fā)生。進(jìn)一步檢查熔斷器高壓側(cè)、低壓側(cè)有無發(fā)生熔斷，如發(fā)生熔斷，應(yīng)立即進(jìn)行更換，并進(jìn)行原因分析，避免熔斷的再次發(fā)生。最后檢查二次回路電壓的接點(diǎn)是否工作正常，有沒有發(fā)生斷線、松動(dòng)的現(xiàn)象，切換回路有沒有接觸不良的現(xiàn)象，二次側(cè)的自動(dòng)空氣開關(guān)是否脫扣。

2.2接地不良的解決措施

在平常的工作過程當(dāng)中應(yīng)該要將驗(yàn)收和排查力度進(jìn)一步加強(qiáng)，確保其電容器末屏和地面接觸良好，使設(shè)備能正常使用并發(fā)揮效用。有關(guān)維修人員還應(yīng)該要掌握各種電容接地方式，防止任何一種接地方式被遺漏，并在設(shè)備運(yùn)行過程中仔細(xì)檢查，嚴(yán)查各種安全隱患。

2.3加強(qiáng)電壓互感器缺陷故障分析力度

加強(qiáng)對電壓互感器缺陷故障分析力度，與廠家共同分析原因，為存量和新增設(shè)備提供對應(yīng)措施，避免同類型缺陷故障頻發(fā)。

2.4高、低壓熔斷器熔斷的處理

電壓互感器在長期工作中發(fā)生高、低壓熔斷器熔斷時(shí)，首先應(yīng)復(fù)歸信號(hào)，檢查是哪側(cè)熔斷器發(fā)生熔斷。若低壓熔斷器發(fā)生熔斷，應(yīng)立即更換。若高壓熔斷器發(fā)生熔斷，應(yīng)拉開高壓側(cè)隔離開關(guān)并取下低壓側(cè)熔斷器，實(shí)施驗(yàn)電、放電處理后，更換高壓熔斷器。在更換后，如若熔絲再次熔斷，則應(yīng)立即查明原因并進(jìn)行處理。

2.5電容單元被擊穿的解決措施

對于該問題最關(guān)鍵的就是要將日常預(yù)防工作落實(shí)到位。具體來說就要在其運(yùn)行的過程中將電壓變化情況詳細(xì)記錄下來，以便于日后可以精準(zhǔn)分析各種故障問題，并及時(shí)采取措施排除和解決。除此以外，在實(shí)際操作的時(shí)候還可以給其設(shè)置一個(gè)保護(hù)裝置，只要保護(hù)裝置發(fā)出警告，便可以及時(shí)采取行動(dòng)進(jìn)行解決。

3.電壓互感器日常巡檢

為確保電壓互感器的正常工作，應(yīng)在對變電站的檢查和維護(hù)時(shí)對電壓互感器給予高度的重視。首先，應(yīng)檢查互感器的標(biāo)示牌是否完好，瓷瓶應(yīng)保持清潔、完整，確保瓷瓶無損壞及裂紋，無放電痕跡及電暈聲響。其次，應(yīng)檢查電壓互感器的壓力指示是否正常，當(dāng)壓力低于 0.4Mpa 時(shí)應(yīng)及時(shí)調(diào)整，確保壓力指示不能低于 0.4Mpa。注意聽電壓互感器的內(nèi)部的聲音是否正常，確保互感器內(nèi)部無劇烈震動(dòng)聲和放電聲，尤其在外部線路接地時(shí)，更應(yīng)該對此認(rèn)真檢查。認(rèn)真檢查高壓側(cè)的導(dǎo)線接頭處的溫度不能過高，以避免二次線纜及導(dǎo)線沒有發(fā)生損傷及腐蝕。同時(shí)對二次端子箱的密封性進(jìn)行檢查，確保其封閉良好，同時(shí)檢查二次線圈的接地線是否穩(wěn)固，確保沒有松動(dòng)和晃動(dòng)，保證箱內(nèi)的干燥和清潔。

結(jié)語

電壓互感器在整個(gè)變電站之中發(fā)揮著重要作用，如果不能及時(shí)分析常見故障，并加強(qiáng)日常監(jiān)管，會(huì)直接影響整個(gè)變電站的正常工作，給用戶生活帶來極大的不便，并給電力企業(yè)帶來巨大的經(jīng)濟(jì)損失。在解決和排除其常見故障的時(shí)候，最重要的是進(jìn)一步強(qiáng)化監(jiān)測與檢查工作，引進(jìn)或研發(fā)新技術(shù)，提高對電壓互感器的檢測效果，以實(shí)現(xiàn)安全運(yùn)行。確保其安全可靠運(yùn)行需廠家在設(shè)計(jì)生產(chǎn)階段、檢修人員在基建驗(yàn)收消缺階段、運(yùn)維人員在日常運(yùn)維中共同承擔(dān)各自的重要職責(zé)。

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